Wie ein Computermodellierer den Bergkiefern-Käfer prügelte

In den letzten zehn Jahren wurden nordamerikanische Wälder durch Ausbrüche von Bergkiefernkäfern dezimiert

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Wie ein Computermodellierer den Bergkiefern-Käfer prügelte

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In den letzten zehn Jahren wurden die Wälder Nordamerikas von einigen der schlimmsten Bergkiefern-Käfer-Epidemien der Geschichte erfasst. Getrieben von rekordhohen Temperaturen und häufiger Dürre hat sich der Käferabbruch im amerikanischen Westen mehr als verzwanzigfacht.

In Zentral-British Columbia haben die Insekten mehr als 14 Millionen Hektar Bäume - eine Fläche von der Größe von Connecticut - in dem einzigen Ausbruch zerstört, den die Welt je gesehen hat.

In den ersten Jahren der Epidemie schienen die Beamten der Öffentlichkeit fast ratlos. Ein Wyoming-Forstdienstforscher, interviewt von der Casper Star-Tribune im August 2003 nannte es einen "perfekten Sturm" von Ereignissen und Trends, wie er ihn noch nie zuvor gesehen hatte.

"Was für mich überraschend ist, wie schlimm dieser Befall zugleich ist", sagte er Star-Tribune. Das Bündnis aus Temperatur und Käfer, so schien es, hatte die Welt überrascht.

Nur dass es nicht so war. Eine Handvoll Wissenschaftler wusste seit einiger Zeit über die Temperaturschwelle der Käfer - sie hatte sie eingehend untersucht. Nachdem der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderung (IPCC) 1990 seinen ersten Bericht veröffentlicht hatte, diskutierten diese Wissenschaftler offen die Möglichkeit, dass kurzfristige Änderungen der globalen Temperaturen den Kiefernkäfer in neue Bereiche des Kontinents drängen könnten.

Später in diesem Jahrzehnt zog ein Forest Service-Forscher namens Jesse Logan die Teile zusammen. Was er produzierte, war ein Werk seltener Vorurteile - eine Karte der kommenden Katastrophe.

Der Geisterbaum von Railroad Ridge
Irgendwo in den Wolkenbergen im Zentrum von Idaho, hoch über einem Meer aus Fichten- und Lodge-Kiefern, ragt ein gezackter Gipfelkamm namens Railroad Ridge in den Himmel. An seinem felsigen Boden hängen einige der ältesten Bäume im Westen der USA - langsam wachsende Weißrinde-Kiefern, die ältesten, die mehr als ein Jahrtausend alt sind.

Auf einer Höhe von 10.000 Fuß waren diese Bäume lange von den periodischen Käfer-Epidemien verschont geblieben, die Wälder in niedrigeren Lagen verwüsteten.

Als Logan und eine Handvoll anderer Entomologen 1993 den Standort besuchten, stand jedoch ein Baum unter den anderen. Es war jahrzehntelang tot, durch die kalte, trockene Luft bewahrt, und neugierig zeigte es alle Anzeichen von Käfersterben.

"Es war ein Augenöffner", erinnert sich Logan später.

Zunächst schien die Präsenz des Baumes angesichts dessen, was man unter dem Bergkiefernkäfer - den Experten zu diesem Zeitpunkt MPB genannt - damals zu verstehen schien, zu wecken. Die Wissenschaftler waren sich ziemlich sicher, dass Kiefernkäfer sich nur innerhalb bestimmter klimatischer Grenzen fortpflanzen können - und Railroad Ridge war nach allen Angaben jenseits dieser Grenzen. Doch irgendwann im letzten Jahrhundert hatte der Käfer hier gediehen, wenn auch nur für einen kurzen Moment.

Die Geschichte bot einen entscheidenden Hinweis. Die verfallene Sterblichkeit der Bäume war irgendwann in den 1930er Jahren - ein Jahrzehnt, das in der US-amerikanischen Geschichte am heißesten war und ist. Könnte es sein, fragte sich Logan, dass in diesem Jahrzehnt eine Temperaturschwelle überschritten worden war, durch die die Käfer, wenn auch nur kurz, über Railroad Ridge ausbrachen.

Dringender, könnte es erneut verletzt werden? Und wann?

Tod durch Bandenangriffe
Die Antwort lag im Käfer selbst - in seinem zyklischen Muster von Geburt, Leben, Fortpflanzung und Tod. Es beruhte insbesondere auf einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen der Temperatur und der Entwicklung des Insekts.

"Es gibt bestimmte Temperaturmerkmale, die [den Bergkiefernkäfer] dazu veranlassen, sich zu bestimmten Zeitpunkten zu entwickeln", sagte Barbara Bentz, Forschungsentomologin beim US Forest Service, die Ende der 1980er Jahre als Doktorandin mit Logan am Modellieren arbeitete der Lebenszyklus des Käfers.

Für das Überleben des Käfers ist es entscheidend, dass gleichzeitig viele Bergkiefernkäfer auftauchen, sagte Bentz. Kiefern sind kaum passive Opfer - sobald Käfer unter der Baumrinde zu graben beginnen, greift der unwillige Wirt mit Saft an und versucht, den Eindringling zu ertränken. Um erfolgreich zu sein, greifen die Käfer an en masse, dehydriert den Baum, bis er seine Fähigkeit verliert, sich zu verteidigen.

Wenn die Temperaturen eine bestimmte Schwelle überschreiten, verlieren die Käfer jedoch ihre Fähigkeit, sich zu synchronisieren und sporadisch aufzutauchen. Sie können Massenangriffe nicht koordinieren und haben die Erfolgschancen erheblich reduziert.

Diese grundlegenden Prozesse wurden zu Bausteinen für Logans Klimamodelle. Da sich die Käfer relativ zur Temperatur mehr oder weniger konstant entwickelten, konnte Logan den Zusammenhang zwischen Fortpflanzungserfolg und Temperatur als eine Reihe mathematischer Formeln beschreiben.

Vereinfacht gesehen könnten sie etwa so aussehen: Bei Temperatur X sollte eine ungefähre Anzahl von Käfer (Y) gleichzeitig auftauchen, was den Insekten eine Chance von Z% gibt, dass sich eine signifikante Anzahl erfolgreich vermehrt.

Nachdem diese Gleichung aufgestellt worden war, war die Vorhersage der Ausdehnung des Käfers in eine bestimmte Region nur eine Frage des IPCC-Temperaturprojektions und der Verringerung der Zahlen.

Nach dem Ausführen seiner Modelle kam Logan zu einem düsteren Schluss: Die Temperaturschwellen für Standorte wie Railroad Ridge, die Region Yellowstone und ein Großteil des amerikanischen Westens - Schwellen, an denen klimatisch unpassierbare Lebensräume plötzlich gutartig werden würden - lagen innerhalb des Bereichs Projektionen des IPCC.

Prognose einer sich schnell bewegenden Seuche
Im Jahr 2001 veröffentlichte Logan seine Ergebnisse zusammen mit Co-Autor James Powell in der Zeitschrift Amerikanischer Entomologe. Die Reichweite des Insekts hatte sich bereits ausgebreitet, und die von Käfern betroffene Waldfläche hat sich zwischen 1999 und 2001 mehr als verdoppelt. Allerdings hatten wenige Alarmglocken begonnen.

Railroad Ridge blieb der wichtigste Lackmustest von Logan. Er hatte nach seinem ersten Besuch in den 1990er Jahren eine Reihe von Wetterstationen auf dem Grat errichtet, die darauf hindeuteten, dass sich das Gebiet stetig dem "Kipppunkt" näherte, der von seinen Modellen festgelegt wurde.

Bei einem Besuch im Jahr 2003 stellte er fest, dass seine Vorhersagen bestätigt wurden. Hier und da tauchten zwischen den Bunkerständen des Weißrübchens Flecken von verbranntem Orange, der Farbe Rost, auf. Die Auswirkungen waren offensichtlich - die Käfer waren zurück.

"Es war das großartigste Whitebark-Ökosystem, das ich je gesehen habe", erinnert sich Logan später in einem Interview Die New York Times. "Es brach mir das Herz."

Es dauerte weniger als vier Jahre, bis das uralte Ökosystem von Railroad Ridge zusammengebrochen war. Bis 2007 gab es praktisch keine lebenden Weißröschen mehr.

Überall auf dem Kontinent betraten die Käfer neue Wege. Bis 2008 wäre ein Großteil der Whitebark-Population im Yellowstone National Park in ähnlicher Weise betroffen. Und die Käfer breiteten sich nach Norden aus, dehnten sich in den borealen Wäldern Kanadas aus und explodierten durch Zentral-British Columbia. Die Karten und Modelle, die Logan erstellt hatte, wurden plötzlich neu erstellt - diesmal als Chronik eines weit fortgeschrittenen Phänomens.

Eine Geschichte "bitter als süß"
Logan zog sich 2006 aus dem Forest Service zurück, obwohl er seitdem an einer Reihe von Artikeln mit wissenschaftlichen Kollegen gearbeitet hat. Seine Arbeit, insbesondere die Arbeit aus dem Jahr 2001, gehört zu den am häufigsten zitierten Arbeiten, in denen die durch den Bergkiefernkäfer verursachten verheerenden Verwüstungen erklärt werden.

Die Errungenschaft seiner Karriere bringt Logan jedoch wenig Befriedigung. Als begeisterter Skifahrer und Fliegenfischer verbringt er die meiste Zeit im Freien. In den kältesten Monaten des Jahres überwintern er und seine Frau in einer abgelegenen Hütte in den Beartooth Mountains im Süden von Montana. Zunehmend hat die Expansion des Käfers tote und sterbende Wälder in der gesamten Region hinterlassen.

"Für mich ist diese Geschichte mehr bitter als süß", schrieb er kürzlich in einem Austausch.

Derzeit ist er Teil einer Gruppe von Wissenschaftlern und Bürgern, die die Regierung dazu drängen, der Weißborkenkiefer einen geschützten Status zu verleihen.

Nachdruck mit Genehmigung von Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

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